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Simcenter 3D
Simulação de Dinâmica Estrutural

O software Simcenter™ 3D oferece uma solução abrangente para entender, analisar e melhorar a resposta quando um sistema é submetido a carregamento dinâmico. Isso inclui o software Simcenter Nastran®, padrão da indústria para análise dinâmica, bem como soluções interativas para análise dinâmica geral, a fim de compreender e evitar vibrações e tensões excessivas com eficiência. Além disso, recursos dedicados estão disponíveis para engenharia de ruído, vibração e aspereza (NVH), dinâmica do rotor e correlação.

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Benefícios da solução

Previsão de dinâmica estrutural avançada

NVH e dinâmica do rotor

Combine exclusivamente dados de teste do mundo real na simulação

Aumentando a confiança em modelos FE dinâmicos

Fornecendo uma plataforma para simulação multidisciplinar

  • Realize uma análise dinâmica abrangente e acelere o tempo de lançamento do produto no mercado

  • Aumente a confiança no projeto usando o Simcenter Nastran para investigar o desempenho do produto sob condições operacionais dinâmicas

  • Obtenha insights e melhore o desempenho do NVH por meio de um conjunto de ferramentas dedicado para pós-processamento e solução de problemas de NVH

  • Combine FE com dados medidos como carregamento ou descrição do componente para simulações mais realistas e montagens híbridas

  • Avalie e melhore rapidamente o desempenho dinâmico de sistemas rotativos

  • Melhore a precisão e aumente a confiança em seus modelos FE correlacionando com dados reais medidos

A partir da fase de conceito do produto, analistas e especialistas podem confiar nas soluções de dinâmica estrutural 3D do Simcenter para analisar decisões de projeto e melhorar sistematicamente as características dinâmicas do sistema. A interface gráfica do usuário (GUI) do Simcenter 3D é totalmente personalizável para se adequar aos seus processos dinâmicos de análise, criando modelos predefinidos e simplificando o processo de engenharia do produto.

Soluções interativas e solvers dedicados estão disponíveis para dar suporte aos fluxos de trabalho do setor para NVH e a dinâmica de máquinas rotativas.

O uso do Simcenter 3D para soluções de dinâmica estrutural permite que você implemente uma abordagem de simulação híbrida distinta para alavancar dados medidos como uma representação de componente em um modelo de elemento finito (FE) no nível do sistema ou aplicar carregamentos reais para acelerar com precisão e robustez a engenharia processo.

Uma parte integrante da tomada de decisões de engenharia de produto é ter confiança nos modelos de simulação para que você possa prever com precisão a realidade. As soluções de correlação permitem validar e melhorar o comportamento dinâmico de modelos de simulação a partir de dados de testes físicos.

A solução de dinâmica estrutural Simcenter 3D faz parte de um ambiente de simulação multidisciplinar maior e integrado com o Simcenter 3D Engineering Desktop no núcleo para pré/pós-processamento centralizado para todas as soluções Simcenter 3D. Esse ambiente integrado ajuda você a obter processos CAE mais rápidos e simplificar simulações multidisciplinares que integram dinâmica e outras disciplinas, como computação de cargas dinâmicas de movimento, fluxo ou solução eletromagnética.

Aplicações da indústria

Automotivo e transporte

Aeroespacial e Defesa

Maquinaria industrial

Eletrônicos e bens de consumo

Marinho

Como a maioria dos sistemas está sujeita a carregamentos de natureza dinâmica em algum ponto do ciclo de vida, entender o comportamento dinâmico das estruturas é um tópico importante em muitos campos. O Simcenter 3D fornece uma solução completa para prever o comportamento dinâmico, seja para um componente, subsistema ou o sistema completo.

O desempenho NVH afeta fortemente a experiência de condução e a percepção de qualidade. O Simcenter 3D oferece ferramentas e solvers integrados para prever características de NVH e analisar a causa raiz dos problemas de ruído e vibração.

O Simcenter 3D ajuda você a identificar os pontos fracos estruturais de um determinado projeto e otimizar a vibração e o desempenho dinâmico de estruturas aeronáuticas sujeitas a carregamento dinâmico.


Soluções dedicadas para a dinâmica do rotor ajudam você a avaliar o desempenho dos motores aeronáuticos para evitar instabilidades.

Máquinas que vibram excessivamente durante a operação impactam diretamente na qualidade do produto fabricado. O Simcenter 3D fornece informações sobre a possível causa das vibrações da máquina, incluindo máquinas rotativas.

O Simcenter 3D ajuda a prever as características dinâmicas de eletrônicos e bens de consumo para evitar vibrações e tensões excessivas, que podem resultar em fadiga ou falhas catastróficas.

Com uma demanda crescente por navios mais rápidos e leves, os engenheiros de projeto podem confiar no Simcenter 3D para prever a resposta da estrutura geral e seus componentes individuais que estão sujeitos a ações de ondas e correntes.

Setores
 

Módulos

 

O software Simcenter 3D Response Dynamics é uma solução integrada que torna a análise dinâmica mais acessível e eficiente para o analista. Ele permite que você preveja a resposta forçada de sistemas estruturais sob várias condições de carregamento em um único ambiente gráfico de usuário, eliminando, assim, a complexidade de configurar e iniciar a análise e fornecendo uma visão rápida do comportamento dinâmico. As informações de análise podem então ser usadas para realizar estudos de projeto para aprimorar o processo de desenvolvimento de novos produtos e confirmar a qualidade dos projetos antes da prototipagem física e produção.
 

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O Simcenter 3D Noise and Vibration Modeling oferece um conjunto abrangente de recursos pré/pós ruído e vibração que atendem à sua necessidade de construir, entender, avaliar e otimizar o desempenho de ruído e vibração de sistemas completos e modelos de montagem.
 

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Cargas operacionais ou vibrações são muito importantes para uma previsão de resposta precisa, mas muitas vezes são impossíveis ou difíceis de medir diretamente. O Simcenter 3D Load Identification permite que você obtenha cargas dinâmicas precisas de uma estrutura para dinâmica ou acústica.

O Simcenter 3D Load Identification oferece duas maneiras de identificar as forças operacionais a partir de dados medidos, seja por um método de rigidez direta ou por um método de matriz inversa. Usando a abordagem de rigidez direta, o deslocamento relativo (ou velocidade ou aceleração) dos dados de vibração de entrada e funções de resposta de frequência de entrada (FRFs) são usados ​​para calcular as forças nos locais dos nós em seu modelo de elemento finito (FEM). O método da matriz inversa permite calcular uma estimativa das cargas operacionais, com base em medições operacionais, como acelerações e FRFs medidos.

Além disso, o Simcenter 3D Load Identification também pode ser aplicado a aplicações acústicas. Você pode usar uma solução de expansão modal para criar resultados de vibração enriquecidos em um modelo FE completo com base em vibrações medidas em apenas alguns pontos. Ou você pode derivar as vibrações da superfície estrutural por meio da acústica numérica inversa, onde as respostas de pressão medidas perto da estrutura são usadas junto com os vetores de transferência acústica (ATVs) para identificar as vibrações da superfície completa. O campo de vibração obtido, portanto, pode ser usado para análise de radiação acústica.

 

O produto Simcenter 3D Noise and Vibration Response oferece aos usuários a capacidade de executar resposta forçada baseada em modal, resposta forçada baseada em FRF e síntese de FRF para obter informações sobre a vibração ou desempenho vibroacústico de um sistema. É uma alternativa para usuários que possuem solvers estruturais de terceiros ou para usuários que não podem assinar o Simcenter Nastran.

Por exemplo, a resposta forçada baseada em modal é particularmente útil em vários cenários que começam nos modos ANSYS ou ABAQUS, ou nos modos medidos. Pode-se, por exemplo, usar o produto Simcenter 3D Noise and Vibration Forced Response para calcular os resultados de vibração da superfície que podem ser usados ​​posteriormente em uma análise para prever a radiação acústica.

Outro exemplo é o solver de resposta forçada baseado em FRF que fornece uma maneira conveniente e rápida de calcular a resposta estrutural ou vibroacústica de um sistema que é descrito por FRFs simulados ou medidos sob carga operacional. Isso pode ser seguido pela análise de TPA usando o Simcenter 3D Noise & Vibration Modeling.

 

O Simcenter 3D NVH Composer é um produto simplificado para criar modelos FE de nível de veículo completo para NVH a partir de modelos de submontagem (BIW, Porta, Suspensão...).

O produto oferece um display de rede interativo para definir a topologia do conjunto completo do veículo, definindo componentes, informações de conectividade e informações de massa agrupada. Uma vez que o layout completo do veículo é definido, a montagem é criada automaticamente no Simcenter 3D e é sincronizada com a exibição da rede, o que é uma maneira simplificada de interagir com a montagem completa do veículo. Todas as conexões típicas entre subsistemas de veículos completos estão disponíveis e a modelagem é feita para o Simcenter Nastran.

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O software Simcenter 3D FE Model Correlation permite comparar quantitativa e qualitativamente resultados de simulação e teste, bem como duas simulações diferentes. Ele fornece as ferramentas necessárias para alinhar geometricamente os modelos, emparelhar as formas de ambas as soluções, modo de visualização e formas operacionais e funções de resposta de frequência e calcular/exibir métricas de correlação.

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O software Simcenter 3D FE Model Updating é uma ferramenta de correlação avançada projetada para atualizar automaticamente os modelos FE para corresponder aos dados de teste da vida real ou outros resultados do modelo FE. A ferramenta é totalmente integrada ao Simcenter 3D Engineering Desktop, tornando o processo de atualização eficiente, intuitivo e produtivo.

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O Simcenter 3D Rotor Modeling é um ambiente abrangente para modelos de pré e pós-processamento usados ​​para análise de dinâmica de rotor usando o Simcenter Nastran Rotor solver. O Simcenter 3D Rotor Modeling orienta você pelo fluxo de trabalho típico de definição de seus rotores, rolamentos e montagens e, em seguida, ajuda a configurar os parâmetros da solução de simulação. O Simcenter 3D Rotor Modeling também aproveita ao máximo os recursos principais do Simcenter 3D Engineering Desktop para editar facilmente a geometria do modelo e manter seus modelos de simulação de rotor em sincronia com seu projeto. O ambiente de modelagem do rotor é onde você também avalia com eficiência os resultados de suas simulações visual e graficamente para que possa determinar facilmente se os projetos de seus rotores estão atendendo às suas necessidades.

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O software Simcenter Nastran Dynamic Response é o principal solver para análise dinâmica de elementos finitos (FEA). Ele permite a análise da resposta forçada de um componente ou conjunto sujeito a excitações que variam no tempo ou na frequência. Avaliar a resposta dinâmica em diferentes condições operacionais é fundamental para indústrias como automotiva, aeroespacial, produtos de consumo e outros setores que dependem de dispositivos eletrônicos. É possível realizar vários estudos de hipóteses investigando virtualmente o desempenho do produto em várias condições operacionais dinâmicas usando o rico conjunto de ferramentas de análise suportado pelo Simcenter Nastran Dynamic Response.

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O Simcenter Nastran Advanced Dynamics é um pacote econômico que fornece um conjunto de funcionalidades de dinâmicas avançadas e comumente usadas, que inclui Simcenter Nastran Dynamic Response, representações de FRF do Simcenter Nastran, análise de superelementos do Simcenter Nastran, modos de domínio recursivo (RD) do Simcenter Nastran, Simcenter Nastran DMP (processamento de memória distribuída), aeroelasticidade Simcenter Nastran e programa de abstração de matriz direta Simcenter Nastran (DMAP).

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O Simcenter Nastran DMP facilita uma redução significativa no tempo de computação usando vários processadores e recursos de computação. O Simcenter Nastran DMP permite um nível mais alto de paralelismo e oferece melhor escalabilidade do que o processamento de memória compartilhada (SMP).

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O Simcenter Nastran Rotor é o solver para simular uma variedade de análises de dinâmica de rotor para engenheiros mecânicos que estudam aplicações de máquinas rotativas industriais, como turbinas à gás, bombas e muito mais. Compreender as velocidades operacionais críticas e prever a capacidade de sobrevivência de sistemas rotativos é uma tarefa crítica, mas desafiadora. O Simcenter Nastran ajuda você a determinar esses critérios críticos levando em conta os efeitos giroscópicos e as cargas centrífugas em uma ampla variedade de situações.


O pré e pós-processamento do Simcenter Nastran Rotor é feito usando o produto Simcenter 3D Rotor Modeling.

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Benefícios do módulo:

  • Obtenha informações rápidas sobre a resposta dinâmica de sistemas estruturais

  • Gere e visualize rapidamente os resultados graficamente

  • Aproveite todos os recursos do Simcenter 3D para fazer alterações rápidas no projeto e fornecer feedback rápido sobre o desempenho dinâmico

Características principais:

  • ​Preveja a resposta do modelo a transientes, frequência (harmônico), vibratório aleatório, espectro de choque, método de análise de projeto dinâmico (DDAM) (cargas de choque do navio) e cargas quase estáticas

  • Calcule com eficiência as respostas usando uma formulação modal a partir de um conjunto resolvido a priori de formas de modo do Simcenter Nastran

  • Importe, gere e edite as informações de excitação de análise de engenharia assistida por computador (CAE) e dados de teste, incluindo força, movimento forçado e cargas distribuídas (por exemplo, pressão dinâmica)

  • Modelos analíticos de interface perfeita com dados de teste medidos para acelerações medidas por instância usadas para carregamento de excitação de base

  • Os melhores eventos de excitação aleatória e de base senoidal da categoria que lidam com modelos do mundo real com desempenho e precisão incomparáveis

Benefícios do módulo:

  • Obtenha informações valiosas sobre o desempenho de ruído e vibração do seu projeto

  • Use dados de medições e simulações anteriores para criar casos de carga relevantes

  • Use representações de componentes reduzidas e dinamicamente equivalentes em seu modelo de montagem para acelerar a análise de resposta

Características principais:

  • Diagnóstico intuitivo de ruído e vibração com suporte de análise modal, rede, painel, energia e contribuição de caminho

  • Mapeie dados de teste e dados de simulação predecessora - multicorpos, eletromagnetismo (EM), dinâmica de fluidos computacional (CFD) - no modelo de simulação vibroacústica, incluindo conversão de domínio de tempo para frequência para obter cargas realistas

  • Incluir função de resposta de frequência (FRF) e representações modais para componentes estruturais no contexto de montagem usando simulação ou dados de teste

  • Inclua representações de vetores de transferência acústica (ATV) ou vetores de transferência vibroacústica (VATV) para componentes acústicos ou vibroacústicos, que são reutilizáveis ​​para cenários de caso multicarga para ruído do trem de força ou ruído do vento da cabine

Benefícios do módulo:

  • Determinar forças operacionais ou vibrações que são difíceis ou impossíveis de medir diretamente

  • Obtenha uma simulação mais realista aplicando um carregamento mais preciso

  • Combine dados de carregamento medidos com simulações FE

Características principais:

  • Método de montagem para estimar as forças de montagem combinando dados de vibração operacional em cada lado da montagem e dados de rigidez de montagem

  • Método de matriz inversa por combinação de medições operacionais e funções de transferência

  • Com base em todos os dados medidos ou uma combinação ou medições de operação e dados de simulação

  • Aplicação direta e reutilização das forças ou vibrações identificadas no modelo de simulação

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Benefícios do módulo:

  • Solvers de resposta forçada baseados em modal e FRF dedicados em suporte a cenários NVH e Acústica.

  • Permitindo que os usuários executem uma resposta forçada sem acesso a um solver estrutural completo, como o Nastran

  • Calcule rapidamente FRFs de modos medidos ou simulados para uso em NVH ou como representação de FRF reduzida de um componente em uma montagem ou para uso em correlação

Características principais:

  • O solver de resposta forçada baseado em FRF fornece uma maneira conveniente e rápida de calcular a resposta estrutural ou vibroacústica de um sistema descrito por Funções de Resposta de Frequência (FRFs) simuladas ou medidas sob carga operacional

  • O solver de resposta forçada baseado em Modal fornece uma maneira conveniente de calcular a resposta estrutural (vibração) de um sistema descrito por um conjunto de modos sob carga operacional

  • O FRF Synthesis Solver permite calcular FRFs a partir de um conjunto de medidas de modos simulados

Benefícios do módulo:

  • Aumente a produtividade e acelere o tempo total de criação do veículo

  • Diminua o erro humano capturando a topologia de montagem em arquivos de layout

  • Elimine a complexidade da criação completa do modelo de montagem do veículo

  • Execute novamente facilmente em caso de alterações de componentes

Características principais:

  • Exibição de rede interativa para definir a topologia completa do veículo a partir de modelos FE do subsistema

  • Todas as conexões típicas de veículos completos são suportadas (parafuso, bucha, tira de calafetagem/vedação,…)

  • Suporte de corte de massa aglomerada

  • Montagem automática a partir da topologia de veículo completa definida

  • Funcionalidade de verificação integrada

  • Sincronização automática entre o Simcenter 3D NVH Composer e a montagem Simcenter 3D resultante

Benefícios do módulo:

  • Validar a precisão do modelo de elementos finitos para análise dinâmica estrutural, acústica e vibroacústica

  • Determine as localizações do sensor e do excitador antes de realizar testes modais físicos

  • Aumente a produtividade habilitando a validação do modelo no mesmo ambiente usado para a criação e análise do modelo

Características principais:

  • Suporta Simcenter Nastran, software Simcenter Samcef®, Abaqus, ANSYS e resultados do MSC Nastran

  • Importação de solução de teste usando arquivos universais ou arquivos de software Simcenter Testlab™

  • Planejamento de pré-teste, incluindo posicionamento de sensores e excitadores, criação de wireframes de visualização automática ou manual, bem como detecção automática de face normal

  • Alinhamento de modelo de teste intuitivo e poderoso

  • Critérios de correlação de formas (MAC, X-Ortho, frequência), opções de emparelhamento de formas automáticas e manuais

  • Exibições interativas de matriz e forma de modo

  • Critério de garantia da função de resposta de frequência (FRAC)

  • Gráficos interativos de sobreposição de FRAC e FRF

  • Mapeamento de nós baseado em proximidade, rótulos ou nomes, bem como métodos manuais

Benefícios do módulo:

  • Melhore a precisão e aumente a confiança em seus modelos FE

  • Aumente a produtividade realizando a atualização do modelo no mesmo ambiente usado para a criação e análise do modelo

  • Fornecer uma abordagem rápida baseada em sensibilidade

Características principais:

  • Metas de otimização: frequências modais e formas de modo

  • Critérios de correlação de forma de modo: MAC, X-Ortho

  • Opções de emparelhamento de modo automático e manual

  • Atualize simultaneamente várias configurações do mesmo FEM

  • Atualização automática do FEM que pode ser facilmente em cascata para todas as simulações

  • Gerenciamento de variáveis ​​de projeto automático e manual

  • Geração automática de múltiplas variáveis ​​de projeto

  • Material de suporte e variáveis ​​de projeto de propriedades físicas, como áreas de seção de vigas, espessura de casca ou lâmina laminada e módulo de Young

  • Não são necessárias licenças Simcenter Nastran ou MSC Nastran SOL 200

Benefícios do módulo:

  • Uma solução integrada que ajuda você a resolver e iterar rapidamente em seus projetos de rotor para alcançar o desempenho ideal

  • Entenda como seu rotor se comporta na análise de desbalanceamento, preveja um evento de perda de pá e determine velocidades críticas

  • Orienta você por um fluxo de trabalho completo de ponta a ponta, desde a modelagem de rotor e rolamento, configuração de solução e visualização de resultados

Características principais:

  • Aborda uma ampla gama de cenários de carregamento, como cargas desequilibradas, desalinhamento, forças dependentes do tempo e muito mais

  • Técnicas de modelagem eficientes e redução de modelos como elementos multi-harmônicos de Fourier ou simetria cíclica ou superelemento

  • Ampla gama de capacidades de pós-processamento para diagrama de Campbell, distribuições de energias, animações de modos e formas deformadas, gráficos de órbita, recombinação de resultados em 3D

  • Modele os rotores e partes do estator do conjunto por diferentes abordagens de modelagem usando redução de modelo eficiente e conecte os componentes por uma coleção de dispositivos de ligação

Benefícios do módulo:

  • Avalie o desempenho dinâmico do seu modelo físico

  • Aplica-se a todas as aplicações, indústrias e tamanhos de modelos

  • Economize tempo e custo em comparação com os ciclos físicos buildtest-break

Características principais:

  • Conjunto de resposta dinâmica abrangente. Suporta frequência, transiente, autovalor complexo, resposta aleatória, espectro de choque e outras análises

  • Inclui uma lista de solvers de autovalor como Lanczos, Householder, Hessenberg, etc.

  • Suporta vários tipos de carregamento dinâmico no domínio do tempo e da frequência

  • Solvers de resposta de frequência rápidos aplicáveis ​​a modelos grandes

Benefícios do módulo:

  • Use um pacote econômico para realizar uma análise dinâmica abrangente e acelerar o tempo de lançamento do produto no mercado

  • Construir modelos de montagem do sistema usando uma montagem híbrida de componentes com base em elementos finitos e medições de teste ou modelos de ordem reduzida

Características principais:

  • Inclui todos os recursos do Simcenter Nastran Dynamic Response

  • Inclui representação Simcenter Nastran FRF

  • Calcula a resposta forçada de um produto sujeito a excitações de variação de tempo ou frequência

  • Representa um componente na forma de função de resposta em frequência, uma forma alternativa de representação matricial de um componente

  • Modelos grandes que consistem em mais de 300 modos podem ser resolvidos com eficiência usando modos normais de domínio recursivo (RDMODES)

  • Analisar modelos estruturais na presença de uma corrente de ar usando análise aeroelástica

  • Modifique e adapte sequências de solução prontas para uso (OOTB) usando DMAP

Benefícios do módulo:

  • Resolver rapidamente grandes problemas complexos

  • Use a solução DMP para resolver grandes problemas mais de 100 vezes mais rápido que o método Lanczos em um único processador

Características principais:

  • O Simcenter Nastran tem muitas opções para particionar domínios de solução, como particionamento de domínio geométrico, de frequência, hierárquico, de carga e recursivo

  • O DMP também pode ser operado em um único nó que possui vários processadores

  • Os tipos de solução dinâmica com suporte são resposta de frequência modal e direta, computação de autovalor e transiente modal

Benefícios do módulo:

  • Simule e avalie o desempenho da dinâmica do rotor do seu modelo físico

  • Calcule velocidades críticas e encontre frequências de giro para evitar falhas catastróficas de máquinas rotativas

  • Avalie desde modelos simples com rolamentos lineares até sistemas complexos com conexões não lineares

  • Amplitude de recursos de análise para cobrir uma ampla variedade de cenários de carregamento

  • Reduza o tempo de modelagem e acelere o tempo de solução por meio de técnicas de modelagem como elementos multiharmônicos de Fourier ou simetria cíclica ou superelementos

  • Economize tempo e custo em comparação com os ciclos físicos de construção e teste

Características principais:

  • Calcule o diagrama de Campbell, com velocidades críticas e frequências de turbilhão

  • Simule usando cargas de excitação ou manobras dependentes da frequência (síncrona ou assíncrona, modal ou direta) ou dependentes do tempo

  • Considere as não linearidades geométricas dos elementos de conexão na simulação

  • Suporta o cenário típico de dinâmica do rotor, como carga desequilibrada ou análise ou desalinhamento da lâmina

  • Considere as não linearidades geométricas dos elementos de conexão na simulação

  • Analise modelos de rotores simétricos e assimétricos, bem como vários rotores com diferentes velocidades de rotação

  • Inclua rigidez diferencial para calcular os efeitos de amolecimento centrífugo

  • Resolva o modelo no sistema de referência de coordenadas fixo ou rotativo

 

 

 

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Simcenter 3D Noise and Vibration Modeling

 

 

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Simcenter 3D Load Identification

 

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Simcenter 3D Noise and Vibration Response

 

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Simcenter 3D NVH Composer

 

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Simcenter 3D FE Model Correlation

 

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Simcenter Nastran Advanced Dynamics bundle

 

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Simcenter Nastran DMP

 

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Simcenter Natran Dynamic Response

 

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Simcenter 3D Rotor Modeling

 

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Simcenter 3D FE Model Updating

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Simcenter 3D Response Dynamics

 

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Simcenter Nastran Rotor

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